海洋化學論文
海洋化學是研究海洋各部分的化學組成、物質分佈、化學性質和化學過程，以及海洋化學資源在開發利用中的化學問題的科學。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!
篇1
談談提高海洋化學課程建設的建議
摘要：海洋化學知識是培養海洋類人才必備的基礎知識之一，本文通過對課程教學大綱、參考資料和相關實驗教學的分析，以及對學生進行問卷調查，結合學生課外閱讀，適當增加海洋化學講座，培養學生運用海洋化學手段，並試著解釋一些現在存在的海洋環境化學方面的問題，提高海洋化學課程的教學效果。
關鍵詞：海洋化學;課程;建設分析
21世紀是海洋的世紀，海洋事關國家安全和長遠發展，增強海洋意識，大力發展海洋經濟，依靠科技創新，優化產業結構，海陸聯動，協調發展，積極發展島嶼經濟，注重海洋生態保護與可持續發展，是今後海洋經濟發展的戰略重點。而作為海洋經濟發展主體的海洋類人才的質量和數量尤為重要。海洋類大學作為輸送海洋人才的一個重要教育機構，肩負著培養海洋類人才的重大使命。“海洋化學”是海洋類專業必修的一門專業基礎課，主要存在以下幾方面的問題：原理多、概念複雜、涉及的知識面廣、學科交叉性強等諸多特點，常常出現教師講授困難、學生學習乏味的現象，因此單純、呆板的授課方式很難引起學生的興趣。
一、編制可行的教學大綱
《海洋化學》是海洋類專業的基礎課程，它在很多領域存在著廣泛的應用，包括海岸帶海洋化學、海洋沉積物介面及深層海水的海洋化學，海氣介面的海洋微表層化學以及極地海洋化學，海洋生物及有機地球化學，等等，涉及範圍廣，化學過程複雜。根據上述情況，設定合適教學大綱十分必要。
本課程系統介紹了海洋化學的基本概念、學科進展和在國民經濟建設中的地位與作用、海洋的形成和海水的化學組成、海洋中的常量元素、海水中的各種氣體組分、海水碳酸鹽體系、海洋中的主要營養鹽及其生物地球化學、海水中微量元素和海洋重金屬汙染化學、海洋有機化學和海洋有機汙染化學、海洋同位素化學、海洋化學中的重要理論和原理、海水中重要的元素化學形態及海洋化學模型、海洋介面化學、海洋中幾種重要的元素地球化學迴圈、海洋化學資源等。重點向學生傳授各種海洋化學物質組成、分佈以及化學變化規律，海洋化學研究的經典理論以及各領域方向的最新研究成果，使得學生對海洋化學基本原理、觀點和各個層面的知識有較為全面的熟悉和了解。然而這些方方面面的知識涉及內容繁多，要在短短的一學期之內講授給學生，就要進行適當的增加或者刪減。
緒論要求學生熟悉海洋化學基本概念、研究內容，瞭解海洋化學的發展過程及在國民經濟建設中的地位和應用、與人類的關係以及海洋化學學科的發展簡史，理解並掌握海洋化學的學習內容及特點，學時為2～3個。海水的化學組成要求學生了解海洋的形成過程、海水來源以及海洋形成的有關理論，掌握海水的化學組成及其自古至今的變化規律，熟悉並掌握海水的基本化學組成及其在空間上的分佈情況，熟悉並掌握海水的化學組成、鹽度與氯度概念及相關理論，熟悉海水中主要化學元素型別以及海水中元素分佈的Marcct-Dittmar恆比定律，瞭解海洋自形成以來的海水化學成分的變遷及其變遷模型，瞭解影響海水化學組成的因素和海洋生物地球化學理論。第三部分要求學生熟悉並掌握淺層海水中主要氣體的組分型別、它們在海水中的溶解性，特別是海洋中的溶解氧，熟悉海洋中非活性氣體和微量活性氣體型別以及它們的化學特性，瞭解中國近海的CO2迴圈和碳的化學反應特點。海水中二氧化碳―碳酸鹽體系***4學時***：熟悉海洋碳酸鹽體系的重要性、海水鹼度與PH值特點，熟悉海水中碳酸鹽體系及其化學作用與化學平衡、碳酸鹽體系的沉澱與溶解平衡，掌握海水二氧化碳―碳酸鹽體系各個分量的計算方法，瞭解二氧化碳―碳酸鹽體系全球迴圈對人類的意義。主要生源要素的生物地球化學迴圈要求學生熟悉並掌握淺層海洋中主要營養鹽的組分型別，它們在海水中的化學形態、化學轉化作用、時空分佈、所參與的海洋生物地球化學迴圈，熟悉海洋中富營養化特徵與評價方法，瞭解海洋中的赤潮及其發生情況。海洋中的痕量金屬要求學生熟悉並掌握海水中微量元素的含量和分佈情況，以及它們在海洋微量元素的生物地球化學行為，熟悉海洋中主要重金屬汙染型別及狀況，瞭解海水中金屬的腐蝕作用原理和影響金屬腐蝕的因素。海洋有機地球化學要求學生重點熟悉並掌握海水中有機碳的來源、時空分佈特點和在海洋中的迴圈特點，瞭解海水中的有機磷和有機氮化學，理解並掌握海洋中初級生產力及其影響因素，概要了解中國近海及主要河口的有機物質分佈情況。同位素海洋化學要求學生重點熟悉並掌握海洋中穩定同位素型別及其在大洋水圈中的變化情況，以及氫氧同位素在海洋科學中的應用，瞭解海洋中放射性同位素型別及其在海洋科學中的應用，概要了解海洋新生產力的估算及其方法。
總之，該課程的學習對開展海洋科學、海洋環境保護與汙染治理，以及海洋資源的綜合利用等領域的基礎和應用研究具有重要的指導作用。
二、海洋化學參考資料的選擇
在課程教材方面，根據學科的設定選擇合適的教材是必不可少的。目前，關於本門課程的教材相對較少，有關授課內容和實驗相結合以及有關計算的思考題還是比較欠缺的，在制定教學大綱和授課的過程中，教師根據具體情況設定合適的大綱是十分必要的。本門課程的參考教材主要有張正斌教授編著的《海洋化學》和陳敏教授編著的《化學海洋學》，內容主要包括海洋的組成、海水的組成、海洋中的常量、微量元素、海洋中的營養鹽、海洋中的二氧化碳以及海洋中的同位素化學以及介面化學等內容。這兩本教科書都是很好的教材，在此基礎上適當地補充一些內容，例如最近幾年的一些關於海洋化學問題的最近研究成果，讓學生在學習理論的基礎上對當下的一些情況有一定程度的瞭解。
三、實驗課中實驗的選擇
海洋化學實驗可根據課程進度適當的安排實驗，原來的實驗主要包括海水中的溶解氧的測定、PH值測定、總鹼度的測定、磷酸鹽和硝酸鹽的測定等，但是還存在一些缺點，例如海水中的微量元素以及同位素這一塊的實驗基本沒有涉及，然而有一些客觀條件使測得的存在可能這塊比較欠缺。根據教學大綱課程的安排，結合學校的實際情況，適當分組安排學生去參觀一些精密儀器，例如電感耦合等離子體質譜儀、同位素質譜儀等，讓學生對有關課程有一個實質性的認識。針對學院設定，海洋環境的學生對海洋化學方面的要求比較高，可以將海洋化學課程和海洋化學實驗分開來，讓學生在掌握海洋化學知識的基礎上，能夠熟練掌握海洋化學類的實驗技巧。 四、學生問卷調查結果
學生是國家海洋發展的未來，也是教學的主體，瞭解學生對本門課程的興趣、掌握程度是十分必要的，對此我們進行了一次學生調查，調查結果如下表所示。從調查結果不難發現，學生希望在學習這門課程方面有更自由的空間。作為基礎專業課，基礎理論知識的講授必不可少，例項以及專題的講解可以在一定程度上進行分析講解。然而，眾口難調，加之學生的知識儲備不一，在學習時，還要進一步進行課程的革新。例如適當增加海洋化學知識講座，可以將最新的研究成果以介於科普與專業知識之間的難度介紹給學生。實踐證明：學生對這一教學形式興趣濃厚，如此也得以適應海洋化學學科不斷髮展的現狀。
五、教學方法和形式上的注意事項
能使學生對課程產生濃厚的興趣，認真學習本門課程是教師授課的初衷，靈活多變的教學方法十分重要。在教學方法上和形式上，根據授課的情況總結為以下幾個方面：
***1***教師可以充分利用多媒體教學手段，激發學生的學習興趣。在上課之前可以對本次課要講的內容先做一個引導，例如一個簡短的視訊、一些實際生活中的圖片，都能激發起學生的興趣。
***2***在課堂開始時，先對上一次課所講授的知識點進行簡單的複習，讓學生對上堂課所講的內容有一個簡單回顧和複習，克服“狗熊掰玉米”的學習方式。
***3***在上課的過程中，通過互動式教學，鼓勵學生積極的回答問題並積極的提出問題，就學生感興趣的相關內容結合理論知識進行分析。
***4***下課前對本次課程的有關內容進行一個簡單的小結，在正常的課堂教學之外，部分主要章節講授完之後，對有關的內容佈置適當的作業，鞏固學過的知識。有關章節結束的時候，適當的佈置一些思考題或者文獻閱讀，讓學生自由討論，目的是讓學生對所學知識有一個全面的理解和掌握，同時把握本門課程的最新進展。
***5***培養學生的實際觀察和動手能力。可以讓學生根據自己所學的理論知識，設計實驗方案，並通過某些實驗試著來解釋某些海洋裡的現象。
***6***提高學生的主動性，鼓勵學生針對某個專題，通過查閱文獻、整理資料，在課堂上進行講解，對一些爭議性的問題提出自己的觀點。
***7***培養學生的創新能力。要積極鼓勵學生，通過已有的海洋化學知識，結合實際情況參與一些創新活動，做到學以致用，而不是墨守成規，被動的接受。總之，在靈活教學基礎上讓學生活學活用，最後能學以致用才是學習這門課的最終目標。
六、結語
通過近年來課程建設與教師在實際教學中的經驗，結合教學內容與課程特點並切實結合學生問卷調查，提出了在教學過程中遇到的問題以及提高教學質量的幾點建議，但是要把這門課程建設成精品課程仍然是一項長期艱鉅的任務，需不斷的進行教學改革，使得學生在掌握基本理論的基礎上做到與時俱進。
參考文獻：
[1] 國家海洋局908專項辦公室.海洋化學調查規程[M].北京：海洋出版社，2006.
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[4]陳敏.化學海洋學[M].北京：海洋出版社，2011.
[5]中國科學院地球化學研究所.高等地球化學[M].北京：科學出版社，2006.
篇2
淺析化學方式防腐在海洋調查中的作用
摘 要：隨著國防建設、工業生產、交通運輸的發展，我國的採油平臺、鋼鐵輪船、海洋裝置日益增多，這些金屬構件無時無刻不在遭受著海水的腐蝕。由於海水中含有溶解氧、有機物以及幾乎全部的化學物，使得海水成為天然的電解質。在海水和空氣的不斷作用下，金屬裝置極容易發生破壞和變質，造成巨大的經濟損失，所以說加快海洋防腐的研究，開發信的防腐材料和方法刻不容緩。
關鍵詞：化學方式防腐 海洋調查 作用
海洋調查是人類瞭解、研究海洋最主要的方式。隨著現代海洋調查的發展，海洋調查船所攜帶的測量儀器、導航裝置、監視裝置越來越精細化、尖端化，無論是調查船還是其附屬裝置對防腐都有較高的要求。而海洋防腐所使用的方法和材料大多和化學防腐有關，該文首先論述了化學防腐在海水中的防腐能力，接著分析了不同化學防腐方式的不同用途。
1 化學防腐在海水中的防腐能力
目前，海洋防腐的方法和材料有很多，具有代表性防腐方法有：塗裝、有機襯、包覆金屬，如表1所示。
從根本上可歸結為兩種：化學防腐和物理防腐，所有涉及化學反應產生新物質的防腐都可稱作化學防腐。有機襯的防腐功能是通過隔絕海水和空氣實現的，是物理防腐;塗裝因含有比鐵更加活潑的金屬鋅，使得海水首先與鋅發生化學反應形成鋅的化合物，繼而實現保護金屬構件的目的，是化學防腐;包覆金屬因鈦、鉻、鎳比較穩定，與海洋環境中氯離子、氧的化學反應非常緩慢或形成一層緻密的氧化膜阻礙進步一的化學反應，繼而實現保護金屬構件的目的，是化學防腐。相對於包覆金屬，塗裝的防腐能力更強。
2 不同化學防腐方式的不同用途
按方式，化學防腐分為光致陰極防腐和光陽極防腐。
2.1 光致陰極防腐
隨著半導體光催化技術的發展，其在金屬的光電化學防腐蝕上展現出越來越高的應用價值。儘管該領域已成為當今研究的熱點之一，但還處於探索階段，主要的研究物件是TiO2光催化劑，對金屬的光致陰極防腐的爭論還比較大。本節主要以TiO2光催化劑為切入點來論述光致陰極防腐。在20世紀90年代中期，Tsujikawa等[1]發現：在紫外光照下，TiO2塗層可陰極保護碳鋼、不鏽鋼以及金屬銅。經過相關學者的進一步研究，人們發現：在γ射線或紫外光的照射下，TiO2可對不鏽鋼進行光致陰極保護。Leng等[2]在研究TiO2光催化劑對機汙染物的降解作用時，不經意發現鎳表現出較強的惰性，不易被腐蝕。在20世紀末，Tsujikawa組建了研究組，對TiO2塗層光致陰極防腐的機理進行了系統的研究和闡述，且還發現其具有一定的自潔淨功能，使得TiO2塗層不僅能保護304不鏽鋼免於被腐蝕，還能確保戶外不鏽鋼材料的乾淨、清潔。而Choi等的研究則發現即使水中沒有有機物，水的電離電子同樣會繼續腐蝕碳鋼，對TiO2的光致陰極防腐的研究，使得他們認為催化劑陽極-金屬陰極耦合可以遠端光保護地下金屬，但這種設想只停留在理論論述中，無法得到實驗驗證。在國內，對光致陰極防腐的研究的代表是沈嘉年，其主要的研究成果是：TiO2可經陽極氧化法制備;在無紫外光照時，TiO2-碳鋼耦合體系能加速碳鋼的腐蝕。總的來說，光致陰極防腐具有較大的侷限性，可供選用的金屬材料並不多，因這些材料必須滿足腐蝕電流密度小、腐蝕電位正的要求。當前，對X70管線鋼光陰極保護的研究較多，也展現出一定的效果，當其應用價值並沒有充分挖掘，對條件的要求也較高。
2.2 光陽極防腐
由於具有較高的穩定性和效率，光陰極的防腐還比較依賴於TiO2。而在光陽極的防腐上，SnO2、ZnO和SrTiO3等寬禁帶半導體的應用也取得了不錯的成績。從熱力學角度分析，對腐蝕電位比較負金屬的保護能借助於電位比較負的催化劑實現，這也是寬禁帶半導體尤其是導帶邊緣得到大部分學者重視的原因之一。在Subasri等的研究中，SnO2和TiO2按1∶1製備的半導體SnO2-TiO2能顯著提升光電轉換效率，這是因為此時半導體不單具有光致儲能效果，還具有較佳的光電流，這就是說對Cu的保護作用並不會隨著光照停止而停止[3]，實驗結果也證明了這一點，當光照停止時保護作用還能維持數小時。通過對TiO2-WO3複合半導體的研究，則進步一說明了由於光致儲能效應半導體電極在光照停止後還具有一定的緩蝕作用，對於化學防腐意義重大。
3 結語
我國具有較長海岸線，無論是經濟發展還是國防建設都要與海洋打交道，而海洋環境不同於陸地，其更加的複雜多變，對海洋裝置的腐蝕也更加的劇烈。化學防腐是海洋防腐的重點之一，儘管我國相關的研究落後於發達國家，但相信隨著我國海洋事業的發展，我國海洋防腐的能力一定會不斷提高。
參考文獻
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[2] Leng WH，Liu H，Cheng S A，et al.Kinetics of photocatalytic degradation of aniline in water over TiO2 supported on porous nickel[J].J.Photochem.Photobiol A：Chem，2000，131***1***：125-132.
[3] Subasri R，Shimohara T.Investigation on SnO2-TiO2 composite photoelectrodes for corrosion protection[J].Electrochem，Com2mun.2003，5：897-902.
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